Научная статья на тему 'Исследование некоторых прочностных характеристик восковой основы пчелиных сотов'

Исследование некоторых прочностных характеристик восковой основы пчелиных сотов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
167
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОСК / ВОСКОВАЯ ОСНОВА / ПРОЧНОСТЬ / СТРУКТУРА СОТОВ / WAX / WAX BASE / DURABILITY / HONEYCOMB STRUCTURE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Каширин Д. Е., Куприянов А. В.

В статье рассматривается методика исследования прочностных свойств восковой основы пчелиных сотов. Получены результаты в виде эмпирических зависимостей, устанавливающих влияние температуры и структуры сотов на их прочность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH OF SOME DURABLE CHARACTERISTICS OF THE BEE HONEYCOMB WAX BASE

The research technique of the bee honeycomb wax base durability properties is considered in the article. The results in the form of the empirical dependences that determine influence of temperature and honeycomb structure on their durability are received.

Текст научной работы на тему «Исследование некоторых прочностных характеристик восковой основы пчелиных сотов»

3. Маркуц В.М. Транспортные потоки автомобильных дорог и городских улиц (практические приложения).

- Тюмень, 2008. - 101 с.

4. Баженов С.П., Носов С.В. Основы эксплуатации и ремонта автомобилей и тракторов. - М.: Академия, 2008. - 328 с.

---------♦'----------

УДК 631.363.258/638.178 2 Д.Е. Каширин, А.В. Куприянов

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОСКОВОЙ ОСНОВЫ ПЧЕЛИНЫХ

СОТОВ

В статье рассматривается методика исследования прочностных свойств восковой основы пчелиных сотов. Получены результаты в виде эмпирических зависимостей, устанавливающих влияние температуры и структуры сотов на их прочность.

Ключевые слова: воск, восковая основа, прочность, структура сотов.

D.E. Kashirin, A.V. Kupriyanov RESEARCH OF SOME DURABLE CHARACTERISTICS OF THE BEE HONEYCOMB WAX BASE

The research technique of the bee honeycomb wax base durability properties is considered in the article. The results in the form of the empirical dependences that determine influence of temperature and honeycomb structure on their durability are received.

Key words: wax, wax base, durability, honeycomb structure.

Воск - важнейший продукт пчеловодства, широко используемый в различных отраслях промышленности, спрос на него с каждым годом увеличивается. На сегодняшний день на рынке пчеловодческой продукции ощущается дефицит качественного воска.

По данным пчеловодов-любителей, воск, получаемый при перетопке старых выбракованных сотов, содержит до 40 % примесей, значительно ухудшающих его качество [1]. Существенно загрязняют восковое сырье коконы, накапливающиеся в ячейках сота после вывода личинок пчел, экскременты и остатки мертвых насекомых, а также забродившая перга. Наличие большого количества загрязнений приводит к значительным потерям этого ценного продукта в процессе вытопки его из сырья.

Используемые сегодня в пчеловодстве способы очистки выбракованных сотов от загрязнений по существу являются ручными и не позволяют очищать соты до требуемой чистоты [2]. В связи с вышесказанным нами ведется поиск механизированных способов очистки выбракованных пчелиных сотов от загрязнений.

Для обоснования условий и режимов допустимых механических воздействий на соты необходимо исследовать их прочностные свойства.

Известно, что наиболее существенное влияние на пластичность воска оказывает температура, а также его качество, которое зависит от сорта [2].

Принимая во внимание известные обстоятельства, цель нашего исследования заключалась в изучении влияния температуры на прочностные характеристики структуры старых выбракованных пчелиных сотов. Поскольку продукт при положительных температурах обнаруживает свойства вязкопластичного вещества, исследование заключалось в определении величины давления, приводящего к 10 % остаточной деформации восковой основы сота.

Для проведения исследования была сконструирована и изготовлена специальная установка, схема и общий вид которой представлены на рис. 1.

Установка позволяет одновременно регистрировать деформацию образца исследуемого материала с точностью до ± 0,01 мм и создаваемое при этом давление в диапазоне от 0,02 до 15 кг/см2.

Установка состоит из станины 1, на которой неподвижно закреплен шток 3, вдоль оси штока может свободно перемещаться платформа 6. Верхнее положение платформы поддерживается посредством пружины 2. Давление платформы создается под действием ручки 4 и шарнира 5. Рабочим органом платформы, создающим давление на испытуемый образец 8, является верхний боек 7. Оказываемое на исследуемый образец давление воспринимает нижний баек 10, который, в свою очередь, сжимает пружину образцового

динамометра Д0СМ-3-0,1 (имеющую линейную характеристику жесткости) 11. Прогиб динамометрической пружины фиксирует микрометрическая головка 12. Величину давления, оказываемую на исследуемый продукт, определяют, используя график тарировки пружины. Микрометрическая головка 9 регистрирует величину перемещения платформы 6 и, как следствие, величину деформации испытуемого продукта.

Исследования проводили следующим образом: из выбракованных "темных" сотов, полученных из различных районов Рязанской области, формировали экспериментальные навески, представляющие собой куски сотов кубической формы с размером сторон 23х23х23 мм.

Б

Рис. 1. А - схема лабораторной установки; Б - общий вид лабораторной установки: 1 - станина;

2 - пружина; 3 - шток; 4 - ручка; 5 - шарнир; 6 - платформа; 7, 10 - бойки; 8 - испытуемый образец;

9,12 - микрометрические головки; 11 - пружина динамометра

Сформированные таким образом навески разделяли на пять групп и выдерживали каждую группу в течение 1,5+2 ч при соответствующей температуре -15, -10, 0, +10, +20 0С. Подготовленный экспериментальный материал извлекали из холодильной установки или из термошкафа и подвергали испытанию на лабораторной установке.

Исследуемый образец располагали на нижнем бойке и с помощью верхнего бойка подвергали его 10 % деформации относительно размеров образца. В момент достижения заданной величины деформации снимали

показания микрометрической головки, фиксирующей прогиб динамометрической пружины. Эксперимент проводили с пятикратной повторностью. Исследуемый продукт подвергали испытанию при температуре, отличающейся от температуры испытуемого образца не более чем ±5 0С.

В опытах использовали бойки двух видов:

- рабочей поверхности круглого сечения диаметром 23 мм;

- рабочей поверхности квадратного сечения с размером сторон 10x10 мм.

Навески испытывали тремя различными способами в соответствии со схемами, представленными на рис. 2. Круглый боек использовали для деформации навесок перпендикулярно и вдоль плоскости вощины (рис. 2, А, Б). Бойком квадратного сечения определяли усилие, вызывающее деформацию ячеек сота без давления на вощину параллельно ее плоскости (рис. 2, В.).

У////////

1

'— о

2

ж ^ 3

А

Б

В

Рис. 2. Схемы испытания навесок сотов: А, Б - бойком круглого сечения, перпендикулярно и вдоль плоскости вощины; В - бойком квадратного сечения параллельно плоскости вощины: 1 - верхний, оказывающий давление, боек; 2 - испытуемая навеска; 3 - нижний, воспринимающий давление, боек

Экспериментальные зависимости опытных данных, установленные в результате статистической обработки, представлены в виде формул (1)-(3), а также в виде графических зависимостей (рис. 3).

Р, кПа

г. °с

Рис. 3. Графические зависимости величины давления, вызывающего 10 % остаточную деформацию восковой основы сота от температуры: 1, 2, 3 - графические зависимости, характеризующие прочность структуры сотов (согласно исследуемым схемам рис. 2, А, Б, В)

Pl = 135,4795 -1,5102 -t - 0,0615 • t2; P2 = 41,5286 -1,1869 • t. - 0,0138 • t2; P3 = 8,8094 - 0,2141 • t - 0,0011-і2,

(1)

(2)

(З)

где Р1, Р2, Р3 - величины давлений, вызывающих 10 % остаточную деформацию испытуемой навески сотов (кПа); t - температура исследуемого продукта, 0С.

Эмпирические зависимости, представленные в виде формул (1)-(3), характеризуют прочностные свойства восковой основы выбракованных пчелиных сотов в соответствии со схемами воздействия (рис. 2, А, Б, В).

Анализ установленных зависимостей показывает, что структура сотов имеет выраженные анизотропные свойства. Наибольшую прочность соты обнаруживают при отрицательных температурах под действием нагрузки, сжимающей сот перпендикулярно плоскости вощины.

1. Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства: учеб. пособие. - Рязань.: Изд-во Рязанской ГАТА, 2005. - 290 с.

2. Сокольский С.С., Кривцов Н.И., Лебедев В.И. Научно обоснованная технология производства продуктов пчеловодства. - Краснодар: Агропромполиграфист, 2000. - 317 с.

ОСОБЕННОСТИ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТРАКТОРА МТЗ С КОМБИНИРОВАННЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ

В статье рассмотрены некоторые особенности криволинейного движения трактора МТЗ с комбинированным движителем, а также влияние бокового скольжения на угол бокового увода и кинематику движения трактора на повороте. Приведена диаграмма зависимости угла бокового увода трактора МТЗ с комбинированным движителем от скорости движения на повороте.

Ключевые слова: трактор, комбинированный движитель, скорость, кинематика движения.

PECULIARITIES OF CURVILINEAR MOVEMENT OF МТP TRACTOR WITH COMBINED LOCOMOTOR

Some peculiarities of curvilinear movement of MTP tractor with combined locomotor and influence of side slip on slip angle and kinematics of tractor movement on turn are considered in the article. The diagram of dependence of slip angle of MTP tractor with combined locomotor on movement speed on turn is given.

Key words: tractor combined locomotor, speed, movement kinematics.

С целью повышения эффективности использования трактора МТЗ в сельскохозяйственном производстве на кафедре «Тракторы и автомобили» ДальГАУ был создан тип комбинированного движителя (рис.1). Данный тип движителя позволяет существенно увеличить тягово-сцепные характеристики и проходимость трактора МТЗ в условиях переувлажнения, поэтому исследование кинематических параметров его движения является актуальным.

Цель исследований. Определении геометрических и кинематических параметров поворота трактора МТЗ с учетом бокового увода и скольжения элементов движителя.

Литература

УДК 631.1

С.А. Дудников, В.А. Заика

S.A. Dudnikov, V.A. Zaika

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.